吳建坤，余祥峰，林俊濱，姚志鋒

（1.廈門(mén)市海滄區(qū)市場(chǎng)監(jiān)督管理局；2.廈門(mén)市特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測(cè)院）

我國(guó)的經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，高樓大廈越來(lái)越多，電梯也越來(lái)越多，已經(jīng)成為日常生活中不可或缺的重要運(yùn)輸工具。據(jù)相關(guān)部門(mén)統(tǒng)計(jì)，2018 年中國(guó)的電梯保有量已經(jīng)達(dá)到628 萬(wàn)臺(tái)，2019 年全年電梯生產(chǎn)量達(dá)到了117.3 萬(wàn)臺(tái)，保有量突破700萬(wàn)臺(tái)，目前我國(guó)電梯保有量和年生產(chǎn)量均為世界第一，并將繼續(xù)保持這一領(lǐng)先趨勢(shì)。電梯的大量發(fā)展，伴隨而來(lái)也有電梯管理及電梯安全的提升。如此龐大的電梯數(shù)量不可避免存在一些安全隱患，電梯出現(xiàn)故障時(shí)，轎廂內(nèi)屏幕有些直接黑屏，有些則是顯示一些乘客無(wú)法辨識(shí)含義的字符如圖1，電梯自動(dòng)找位置造成“墜梯”錯(cuò)覺(jué)等這些都會(huì)加劇乘客的恐慌，當(dāng)乘客不明就里時(shí)，就容易產(chǎn)生危險(xiǎn)行為，直接導(dǎo)致事故發(fā)生。

圖1 電梯故障顯示

目前國(guó)內(nèi)外很多學(xué)者都對(duì)電梯安全開(kāi)展大量研究，2003年美國(guó)學(xué)者就已將智能思想引入電梯研究領(lǐng)域。國(guó)內(nèi)人工智能在電梯行業(yè)起步較晚，目前研究機(jī)構(gòu)主要有阿里云和中國(guó)科學(xué)院計(jì)算機(jī)研究所。國(guó)內(nèi)一些電梯制造企業(yè)也有做相關(guān)研究。這些研究主要側(cè)向于集中于群控智能調(diào)度方面，通過(guò)人工智能學(xué)習(xí)、判斷及算法，提高電梯運(yùn)行服務(wù)效率。在電梯使用過(guò)程中的安全控制與反饋方面研究應(yīng)用較少，而這塊卻是直接關(guān)系到乘客安全最直接的一環(huán)。人工智能技術(shù)若能應(yīng)用到電梯使用安全領(lǐng)域，將具有重要意義。

1 電梯安全事故分析

自2014 年《中華人民共和國(guó)特種設(shè)備安全法》實(shí)施以來(lái)，特種設(shè)備安全管理提升了一個(gè)水平，在特種設(shè)備數(shù)量快速增長(zhǎng)的情況下，電梯事故和死亡人數(shù)呈逐年下降趨勢(shì)，如圖2 所示。根據(jù)市場(chǎng)監(jiān)督管理總局關(guān)于2019 年全國(guó)特種設(shè)備安全狀況分析，事故原因主要分三類(lèi)：一是因使用、管理不當(dāng)發(fā)生事故，占總起數(shù)的87.10%左右。違章作業(yè)仍是造成事故的主要原因，具體表現(xiàn)為作業(yè)人員違章操作、操作不當(dāng)甚至無(wú)證作業(yè)、維護(hù)缺失、管理不善等。二是因設(shè)備制造、維修檢修、安裝拆卸以及運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的質(zhì)量安全缺陷導(dǎo)致的事故約占8.60%。三是其他次生原因?qū)е碌氖鹿?，約占4.30%。從上面3 類(lèi)數(shù)據(jù)不難看出，使用和管理不當(dāng)乃是事故的主要來(lái)源。通過(guò)對(duì)事故情況進(jìn)行分析，由于不正確的使用，大約占比35%，如小孩子反復(fù)開(kāi)關(guān)電梯門(mén)、隨意敲打轎廂按鈕，部分人員撞門(mén)、扒門(mén)等不安全行為等。未經(jīng)專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)違規(guī)救援，占45%的比例，包括乘客盲目自救、非專(zhuān)業(yè)人員違規(guī)救援。很多事故案例表明，電梯困人后盲目自救是直接造成乘客死亡的一個(gè)重要因素。提高全民電梯知識(shí)與水平需要時(shí)間的積累，而改進(jìn)電梯軟硬件功能來(lái)提升電梯使用安全卻是容易做到的。

圖2 電梯事故統(tǒng)計(jì)

2 采用人工智能提升電梯使用安全性

近年來(lái)，我國(guó)電子工業(yè)持續(xù)高速增長(zhǎng)，集成電路產(chǎn)業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展軌道。制造成本不斷往低廉化發(fā)展。通過(guò)在現(xiàn)有電梯產(chǎn)品軟硬件基礎(chǔ)上，改進(jìn)電梯控制系統(tǒng)軟硬件功能，如配置液晶顯示器、預(yù)警傳感器等來(lái)滿足更高層次的安全與使用要求。本文結(jié)合電梯日常使用與事故分析提出改進(jìn)系統(tǒng)軟硬件功能設(shè)想，該系統(tǒng)主要包括電梯困人智能安撫救援模塊、智能檢測(cè)不良行為模塊、緊急報(bào)警模塊、故障記錄和云分析模塊，使電梯更加智能，更加安全。

2.1 電梯困人智能安撫模塊

電梯困人智能安撫模塊結(jié)構(gòu)如圖3 所示。電梯故障困人后，電梯自動(dòng)切換智能安撫系統(tǒng)，利用電梯內(nèi)部廣告顯示屏和語(yǔ)音系統(tǒng)告知乘客電梯出現(xiàn)故障，這是保護(hù)乘客的一種方式，要求乘客耐心等在救援，切勿盲目自救。同時(shí)，該救援模塊會(huì)自動(dòng)切換逐級(jí)撥打救援電話。第一級(jí)為值班室或監(jiān)控室；第二級(jí)為電梯維保單位與監(jiān)管部門(mén)電話（如廈門(mén)96196電梯預(yù)警中心），第三級(jí)為消防電話。通過(guò)三級(jí)響應(yīng)確保第一時(shí)間解救受困人員。

圖3 智能安撫救援模塊結(jié)構(gòu)圖

2.2 智能檢測(cè)不良行為模塊

電梯是一個(gè)含機(jī)械和電氣等多重保護(hù)的系統(tǒng)，乘客不規(guī)范乘坐方式極易使電梯無(wú)法正常運(yùn)行。一旦安全回路斷開(kāi)就容器發(fā)生困人事故。智能檢測(cè)不良行為模塊，通過(guò)在轎廂加裝傳感器，結(jié)合軟件系統(tǒng)對(duì)轎廂及門(mén)系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)不良行為后，能提前通過(guò)語(yǔ)音或屏幕發(fā)出警告，告知可能產(chǎn)生的嚴(yán)重后果，同時(shí)電梯自動(dòng)平層并停止運(yùn)行。若在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，不良行為仍持續(xù)發(fā)生，該模塊會(huì)將情況自動(dòng)播報(bào)給監(jiān)控室，讓值班人員及時(shí)處理。智能檢測(cè)模塊流程詳見(jiàn)圖4。

2.3 故障記錄和云分析模塊

故障記錄和云分析模塊能夠按預(yù)設(shè)的要求，將電梯使用與維保數(shù)據(jù)及時(shí)上傳云端，通過(guò)大數(shù)據(jù)分析，就能夠了解不同廠家，不同使用環(huán)境下電梯容易發(fā)生故障的部位。一方面能夠有效促進(jìn)電梯生產(chǎn)企業(yè)有針對(duì)性進(jìn)行改進(jìn)，增加電梯安全系數(shù)與壽命。另一方面通過(guò)數(shù)據(jù)分析，有利于監(jiān)管部門(mén)在魚(yú)龍混雜的電梯生產(chǎn)企業(yè)和維保單位確定監(jiān)管重點(diǎn)對(duì)象。

圖4 智能檢測(cè)不良行為模塊

3 結(jié)語(yǔ)

目前我國(guó)電梯正在高速發(fā)展，通過(guò)將人工智能直接運(yùn)用到電梯安全使用中，能夠有效降低使用環(huán)節(jié)造成的故障。同時(shí)利用大數(shù)據(jù)建立電梯生產(chǎn)、使用、檢驗(yàn)和監(jiān)管完整生態(tài)鏈體系，將極大促進(jìn)整個(gè)電梯行業(yè)的發(fā)展，有效保障電梯使用安全。